●第1章緒論1
1.1集成電路的發展歷史及趨勢1
1.2模擬集成電路的功能及應用領域3
1.2.1電源管理電路3
1.2.2驅動電路4
1.2.3模擬-數字接口電路4
1.2.4時鐘信號產生電路5
1.2.5射頻集成電路6
1.2.6有源濾波器6
1.2.7電子成像及傳感器電路7
1.2.8半導體存儲器電路7
1.3模擬集成電路與數字集成電路的區別8
1.4模擬集成電路的設計流程9
1.5HSpice仿真簡介11
本章小結13
器件及其模型14
2.1pn結與二極管14
2.1.1pn結的形成15
2.1.2pn結的特性16
2.1.3二極管19
2.2雙極型晶體管22
2.2.1結構及工藝實現22
2.2.2基本工作原理23
2.2.3大信號模型26
2.2.4小信號模型28
2.3CMOS器件32
2.3.1物理結構32
2.3.2電路符號34
2.3.3版圖設計34
2.3.4工作原理35
2.3.5大信號模型37
2.3.6二級效應43
2.3.7小信號模型46
2.3.8寄生電容48
2.3.9閂鎖效應52
2.3.10傳輸門電路54
2.3.11短溝道效應56
2.4電阻56
2.4.1方塊電阻56
2.4.2多晶硅電阻57
2.4.3n阱電阻59
2.4.4擴散電阻59
2.4.5金屬電阻60
2.4.6電阻模型60
2.5電容60
2.5.1平板電容的結構60
2.5.2傳統電容61
2.5.3CMOS電容62
2.5.4金屬-金屬電容64
2.5.5電容模型64
2.6混合電壓CMOS工藝65
本章小結66
附錄A：CMOS工藝技術簡介66
附錄B：CMOS傳輸門的導通電阻仿真68
參考文獻69
習題70
第3章單級放大器74
3.1電流鏡74
3.1.1電流鏡的結構75
3.1.2電流鏡的誤差76
3.1.3電流鏡的小信號等效電路78
3.2共源放大器79
3.2.1電阻負載共源放大器79
3.2.2二極管負載共源放大器84
3.2.3電流鏡負載共源放大器87
3.2.4推挽放大器91
3.3源極跟隨器92
3.4共柵放大器95
3.5共源共柵電流鏡97
3.5.1普通共源共柵電流鏡98
3.5.2寬擺幅共源共柵電流鏡99
3.5.3共源共柵電流鏡的輸出電阻100
3.6共源共柵放大器101
3.6.1套筒式共源共柵放大器101
3.6.2折疊式共源共柵放大器104
3.7放大器的頻率特性107
3.7.1共源放大器108
3.7.2源極跟隨器111
3.7.3共源共柵放大器113
本章小結114
參考文獻115
習題115
第4章運算放大器121
4.1差動放大器121
4.1.1電阻負載差動放大器121
4.1.2有源負載差動放大器126
4.1.3單端輸出差動放大器129
4.1.4差動放大器的頻率特性132
4.2運算放大器的基本結構133
4.2.1概述133
4.2.2普通兩級運算放大器134
4.3穩定性與相位補償137
4.3.1閉環工作時的穩定性137
4.3.2相位補償方法140
4.4運算放大器的性能分析150
4.4.1直流或低頻特性150
4.4.2高頻特性154
4.4.3瞬態特性155
4.4.4增益線性度159
4.5運算放大器的性能仿真159
4.5.1DC特性仿真159
4.5.2AC特性仿真162
4.5.3瞬態特性仿真166
4.6兩級運算放大器設計實例167
本章小結172
參考文獻172
習題173
第5章高性能運算放大器177
5.1套筒式共源共柵運算放大器177
5.2折疊式共源共柵運算放大器181
5.3高增益運算放大器185
5.4軌對軌運算放大器188
5.5差動輸入-差動輸出運算放大器192
5.6微功耗運算放大器198
5.7輸出級電路199
5.7.1輸出級電路的類型199
5.7.2源極跟隨器輸出級200
5.7.3甲乙類共源輸出級202
5.7.4低功耗輸出級206
5.7.5運算放大器的輸出電阻分析和仿真207
本章小結209
參考文獻209
習題210
第6章比較器213
6.1比較器的電路符號與理想特性213
6.2比較器的性能參數214
6.2.1精度214
6.2.2輸入失調電壓214
6.2.3傳輸時延215
6.2.4比較器的其他性能參數215
6.3比較器的結構與電路實例216
6.3.1開環運算放大器構成的比較器216
6.3.2預放大器+鎖存器結構218
6.3.3反相器型比較器219
6.4比較器的失調電壓校正技術221
6.4.1輸入失調存儲技術222
6.4.2輸出失調存儲技術223
6.4.3改進的輸出失調存儲技術224
6.5遲滯比較器227
6.5.1外部正反饋遲滯比較器228
6.5.2內部正反饋遲滯比較器230
本章小結236
參考文獻236
習題236
第7章基準電壓與電流239
7.1MOS管型基準源239
7.1.1MOS管型分壓電路239
7.1.2自偏置MOS管型基準源241
7.2二極管型基準源246
7.2.1與CMOS工藝兼容的雙極型晶體管和等效二極管246
7.2.2具有負溫度繫數的基準源248
7.2.3具有正溫度繫數的基準源249
7.2.4帶隙基準電壓250
7.2.5高精度基準電流源254
7.3基準電壓調節電路255
7.3.1同相輸入比例放大器256
7.3.2電荷泵電路256
7.3.3線性穩壓電源258
7.3.4開關穩壓電源259
本章小結260
參考文獻261
習題261
第8章電路噪聲265
8.1電路噪聲的性質與表征265
8.2電路的信噪比267
8.器件的噪聲及其電學模型267
8.3.1電阻267
8.3.2CMOS管268
8.3.3CMOS開關271
8.4電路噪聲性能分析273
8.4.1共源放大器273
8.4.2共柵放大器274
8.4.3源極跟隨器275
8.4.4共源共柵放大器276
8.4.5差動放大器278
8.4.6運算放大器279
8.4.7電流鏡電路281
8.5低噪聲折疊式共源共柵放大器的設計實例281
本章小結283
參考文獻284
習題284
第9章時鐘信號產生電路287
9.1電容充放電振蕩器287
9.1.1反相器環型振蕩器287
9.1.2RC振蕩器289
9.1.3窗口比較式振蕩器291
9.2鎖相環293
9.2.1鎖相環的基本結構和工作原理293
9.2.2鎖相環的小信號電路模型297
9.2.3鎖相環的跟蹤與捕獲300
9.2.4鎖相環的性能參數301
9.2.5鎖相環的應用302
9.3延遲鎖相環304
9.3.1模擬延遲鎖相環304
9.3.2數字延遲鎖相環306
本章小結311
參考文獻311
習題311
第10章數據轉換電路314
10.1模數轉換器的性能參數314
10.1.1ADC的分辨率和量化誤差315
10.1.2ADC的靜態誤差316
10.1.3ADC的動態誤差319
10.2典型的ADC電路321
10.2.1並行式ADC322
10.2.2兩步式ADC322
10.2.3流水線ADC323
10.2.4逐次逼近ADC333
10.2.5積分型ADC340
10.2.6威爾金森ADC341
10.2.7過采樣ADC342
10.3ADC的性能仿真與測試352
10.3.1靜態性能的仿真與測試353
10.3.2動態性能的仿真與測試353
10.4數模轉換器的基本性能355
10.4.1DAC的靜態誤差356
10.4.2DAC的動態誤差358
10.5典型的數模轉換器電路359
10.5.1梯形電阻網絡DAC359
10.5.2二進制加權電阻網絡DAC360
10.5.3R-2R梯形電阻網絡DAC361
10.5.4電流舵DAC362
10.5.5電容型DAC363
本章小結364
參考文獻364
習題365

本書是作者結合多年的集成電路科研實踐以及“模擬集成電路設計”等課程的教學經驗，並參考國內外同類教材的基礎上，精心編著而成的。本書基於現代CMOS工藝，器件出發，詳細分析了各種典型模擬CMOS集成電路的工作原理和設計方法，並引入大量的工程設計實例，對模擬集成電路的研究和設計具有較高的學術和工程實用價值。本書還具有通俗易懂、便於自學的特點。全書共分10章，其中前8章介紹C器件以及經典模擬集成電路模塊的基礎知識和設計方法，後2章介紹它們的具體應用，包括時鐘信號產生電路和數據轉換電路。本書可供微電子與集成電路（或集成電路科學與工程）專業的本科生以及研究生作為教材使用（理論教學大約需要60學時），也可供模擬集成電路設計工程師參考。本書的讀者應具備“電路分析基礎”以及“信號與繫統”等方面的專業基礎知識，如果讀者還具備“半導體物理和器件”以及“集成電路制造工藝”等方面的專業知識，則更容易等

魏廷存,陳楠,劉偉 編